Hvilke isbitformer smelter raskere?

Hastigheten som isbiter smelter på, også kalt fusjonshastighet, avhenger av flere faktorer. Høyere omgivelsestemperaturer fremskynder smelteprosessen. Fargen på kuben og påføringen av salt har merkbare effekter. Fusjonshastigheten varierer også med formen på isterningen.

Flateareal

Is smelter når et varmere medium, som luft eller vann ved romtemperatur, kommer i kontakt med overflaten. Av denne grunn smelter is raskere når det eksponerte overflatearealet maksimeres. Så isterningformer med større overflater smelter raskere.

Volum og temperatur

For å kunne bestemme nøyaktig hvilken isbitform som smelter raskere, må alle isbitene i testen ha samme volum. Hvis en isbit har større ismengde, smelter den saktere på grunn av den ekstra massen. Videre må alle isbiter ha samme temperatur når testen starter. Hvis en isbit har en temperatur betydelig under vannets frysepunkt, smelter den saktere på grunn av tiden som går før temperaturen når smeltepunktet.

Kule, sylinder eller terning

Anta at en isbit har form av en terning. Hvis hver side av isbiten måler tre centimeter, har den et volum på 27 cc og et overflateareal på 54 kvadratcentimeter. Anta at en annen isbit har form av en sirkulær sylinder. Hvis den også har et volum på 27 cc, og hvis diameteren omtrent tilsvarer høyden, har den et overflateareal på omtrent 50 kvadratcentimeter. En sfærisk isbit med samme volum har et overflateareal på omtrent 43,5 kvadratcentimeter. Derfor smelter den kubiske isterningen raskere enn noen av de to andre formene, siden den har størst overflateareal.

Raskest smeltende isbit

Hvis du lager en sylindrisk isbit som er høyere og tynnere mens du beholder volumet på 27 cc, øker overflaten. Hvis du reduserer bredden og høyden på en kubisk isbit slik at den blir en bokslignende struktur kjent som en rektangulær parallellpiped, øker også overflaten. Jo mer overflatearealet øker, jo raskere smelter isterningen, forutsatt at volumet forblir uendret. Etter hvert som parallelepiped og den sirkulære sylinderen blir lengre, tilnærmes overflatearealverdiene gradvis hverandre. Teoretisk sett har den raskeste smeltende isterningen form av en parallellpiped som har høyden på ett vannmolekyl og bredden på ett vannmolekyl, mens lengden består av alle vannmolekylene strengt ut i en rett linje. Samtidig har denne teoretiske isterningen også form av en ekstremt lang sirkulær sylinder med en diameter på ett vannmolekyl.

  • Dele
instagram viewer